GE SELA36AI0060 是美国通用电气公司为其 Mark VIeS 安全控制系统专门设计的一款三重模块化冗余模拟量输入模块。它属于安全仪表系统的高完整性信号采集单元。该模块采用三重化（TMR）硬件架构，专门用于连接来自现场的关键安全相关传感器（如超速探头、轴承温度传感器、火焰探测器等），将模拟信号（4-20mA、热电偶、RTD等）高精度、高可靠地转换为数字信号，并供三个独立的控制器通道进行“三取二”表决，是构成燃气轮机、蒸汽轮机及其他关键过程安全保护系统（SIS）感知层最前沿、最可靠的屏障。
应用场景：
在联合循环燃气轮机发电机组中，防止转子超速是最高级别的安全保护。三个独立的磁阻式转速传感器安装在转子附近，实时监测转速。这三个信号分别接入位于安全控制柜内的 GE SELA36AI0060 模块的三个独立输入通道。SELA36AI0060 并非单一的卡件，而是一个三重化的子系统：内部三套完全相同的电路同时工作。当转速达到危险阈值时，每个通道的 SELA36AI0060 将信号传递给对应的 Mark VIeS 控制器通道（A、B、C）。控制器进行“三取二”表决——只要任意两个通道确认超速，即判定为真实危险，立即触发紧急停机（ESD）指令。这种架构确保单一传感器故障、单一信号线路故障甚至单一 SELA36AI0060 通道故障都不会导致保护误动或拒动，完美解决了安全系统中对信号采集“故障安全”和“高可用性”的核心矛盾。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | SELA36AI0060 |
制造商 | General Electric (通用电气) |
产品类别 | 三重模块化冗余模拟量输入模块 |
所属系统 | GE Mark VIeS 安全控制系统 |
安全等级/认证 | 设计符合 IEC 61508 标准，支持系统达到 SIL 3 安全完整性等级 |
架构 | 三重化 (TMR)：包含三个完全独立的、物理隔离的模拟量输入通道（A、B、C） |
输入信号类型 | 支持多种类型，具体取决于配置/子型号：
• 4-20mA 电流输入（带回路供电）
• 热电偶 (TC: J, K, T, E, R, S, B, N 等)
• 热电阻 (RTD: Pt100, Pt1000, Ni120 等)
• 毫伏 (mV) 电压信号 |
通道数量 | 通常为 6通道（每通道均为三重化，即A、B、C三路独立输入对应一个现场信号源） |
精度 | 高精度，典型值优于±0.1% of span，确保表决数据准确性 |
隔离 | 通道间、通道对系统地之间高等级电气隔离，防止故障蔓延和干扰 |
诊断功能 | 强大的内置自诊断：包括断线检测、超量程检测、共模电压检测、硬件完整性检查等 |
通信接口 | 通过专用TMR背板与Mark VIeS的三个控制器通道（A、B、C）独立通信 |
响应时间 | 快速，满足安全系统对危险事件的快速响应要求 |
工作温度 | 工业级温度范围，适应控制柜环境 |
电源要求 | 由Mark VIeS机架三重化电源系统独立供电 |
技术原理与创新价值：
创新点一：本质安全的三重化冗余硬件架构。SELA36AI0060 的核心是其物理上的三重化设计。一个现场传感器的信号被同时送至模块内的三个独立输入电路。这三路电路在电气、电源和信号处理路径上完全隔离，拥有独立的A/D转换器和微处理器。任何一路的故障（如元件损坏、电源失效）都不会影响其他两路的正常工作。这种“一分为三”的设计从硬件根源上提供了极高的容错能力，是达到SIL 3等级的基础。
创新点二：持续在线的全面自诊断。除了三重化带来的容错，模块还具备强大的实时自诊断能力。每个通道持续监测自身的健康状况，包括输入电路是否开路或短路、信号是否超限、基准电压是否准确、内部存储器是否出错等。诊断结果会实时报告给对应的控制器通道。如果某个通道诊断出故障，控制器会将其标记为“失效”，并在表决时排除其数据，系统自动降级为“二取二”模式运行，同时发出维护警报，而不会引发误停机。这实现了预测性维护和安全运行的统一。
创新点三：与Mark VIeS系统的深度安全集成。SELA36AI0060 不是通用模块，而是专为Mark VIeS安全生命周期设计的。其硬件和固件都遵循严格的安全开发流程。它与控制器的通信协议是确定性和经过验证的。在工程软件（如 ToolboxST Safety）中，其配置、测试和维护功能都被无缝集成，支持安全应用编程和验证。这种深度集成确保了从传感器到最终执行机构整个安全回路的一致性和可验证性，简化了安全系统的工程和维护合规性工作。
应用案例与行业价值：
在北美某大型炼油厂的催化裂化装置中，反应器入口温度是至关重要的安全参数，温度过高可能引发严重后果。该安全联锁回路采用SIL 3等级的Mark VIeS系统，并由 GE SELA36AI0060 模块采集三重冗余的热电偶信号。
应用流程：三支独立的热电偶插入反应器入口不同位置，其信号分别接入 SELA36AI0060 的三个独立输入通道。模块内部对每路热电偶信号进行冷端补偿、线性化和数字化。三个数字温度值通过TMR背板分别传送给Mark VIeS的三个控制器通道。控制器执行“三取二”表决逻辑。只有当至少两个通道的温度都超过安全设定值时，系统才会判定为真实的超温危险，触发紧急切断进料阀的联锁动作。
行业价值：工厂安全仪表系统工程师评价：“SELA36AI0060 模块是我们SIS系统的‘第一道可靠防线’。去年，其中一支热电偶因接线松动导致信号间歇性开路，SELA36AI0060 的断线诊断功能立即检测到，并在控制系统中产生了一个清晰的‘Channel A Fault’报警，同时系统自动将该通道数据排除在表决外，继续以双通道模式安全运行。这让我们有充足的时间在计划停车时进行维修，而不是导致一次代价高昂的误停车。它的三重化和诊断功能，让我们对保护系统的可靠性充满了信心。”
相关产品组合方案：
SELA36AI0060 是Mark VIeS安全链的关键一环，需与以下安全系统组件协同工作：
GE Mark VIeS 三重化控制器：系统的安全大脑，接收并处理来自 SELA36AI0060 的三路信号进行表决。
Mark VIeS 三重化电源模块：为包括 SELA36AI0060 在内的所有TMR组件提供独立、冗余的电源。
三重化传感器：如三取二配置的转速探头、温度传感器、压力变送器等，为 SELA36AI0060 提供信号源。
其他Mark VIeS 安全I/O模块：如 SELD36DI（数字量输入）、SELA36AO（模拟量输出）、SELA36DO（数字量输出），共同构成完整的安全回路。
安全型端子板与信号调理器：用于连接现场传感器与 SELA36AI0060，提供隔离和接线便利。
GE ToolboxST Safety 软件：用于对Mark VIeS系统（包括所有 SELA36AI0060 模块）进行安全应用编程、硬件配置、测试和维护。
同步与通信模块：确保三个控制器通道的严格同步，是TMR系统正确表决的基础。
ESD 最终执行元件：如安全型电磁阀、继电器，接收来自安全系统的最终动作指令。
安装维护与全周期支持：
安装 SELA36AI0060 必须由经过安全系统培训的专业人员进行。模块需插入Mark VIeS机架的指定TMR槽位，三个通道的接线需严格按照图纸，并确保三个独立信号路径的物理隔离。上电后，需使用ToolboxST Safety软件对模块进行识别、配置和全面的离线/在线测试，包括模拟输入信号验证和诊断功能测试。
日常维护的核心是定期（通常按安全生命周期计划）通过软件检查模块的诊断状态和事件日志。严禁在线插拔模块，除非系统设计允许并在严格规程下进行。任何硬件更换（包括传感器、电缆、模块）后，都必须根据安全验证计划（SVP）重新进行测试，以确保安全功能的完整性。
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